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大象版科学六年级上册 第四单元《食物与能量》 3 植物的能量哪里来 教学设计
单元 《食物与能量》 课题 3 植物的能量哪里来 课时 1
核心 概念 六、生物体的稳态与调节 学习内容 6. 1植物能制造和获取养分来维持自身的生存
内容要求 6.1高①知道植物可以利用阳光、空气和水分在绿色叶片中制造其生存所需的养分。
教学目标 科学观念（对客观事物的总体认识） 科学思维（对客观事物的认识方式） 探究实践（科学探究能力 技术与工程实践能力 自主学习能力） 态度责任（科学态度 社会责任）
科学观念 知道植物可以利用阳光、空气和水分在绿色叶片中制造其生存所需的养分。这些养分是光能转化成的化学能，储存在植物身体里，供植物生长；通过建立光合作用模型，理解“系统与模型”的跨学科概念，知道“系统模型表达了系统内部各部分间的相互作用关系以及系统与外部作用的关系”；通过探究植物营养来源与光合作用中物质与能量转化的关系，理解“物质与能量”的跨学科概念，知道“物质的流动与循环伴有能量的转移与转化”。 科学思维 能在教师引导下，通过分析、比较、抽象、概括等方法，抓住植物需要养分而获得能量的本质特征，能建构绿色植物制造营养的模型解释植物的光合作用。 探究实践 能在教师引导下，通过收集整理资料和实验探究植物通过光合作用自己制造所需营养来提供能量。 态度责任 不盲从，不迷信权威，能以事实为依据作出独立判断，面对有说服力的证据，愿意调整自己的想法；乐于与他人进行沟通交流和辩论，基于证据反思和调整探究活动，树立珍爱生命的意识。
教学 重点 理解光合作用中物质与能量转化的基本过程，知道植物利用阳光、空气和水分在叶片中制造养分。
教学 难点 理解光合作用中的能量转化（光能转化为储存化学能）及物质循环，建构光合作用的抽象模型。
教学 准备 教师：有关光合作用的图片或视频，多媒体课件等。
学生：科学家研究历程中的相关信息、天竺葵、酒精灯、陶土网、酒精、水、大小烧杯、三脚架、火柴、碘液、培养皿等。
教学过程
教学环节 教学活动 设计意图 教学提醒与备注
一、问题情境（5分钟） 1．情境引入 （1）问题与假设 师：同学们，人和动物的一生需要吃很多食物来获取能量，以满足生长发育的需要。那么一颗植物的种子长成高大的植株也需要能量吗？ 生：我觉得植物虽然不能运动，但是植物会生长发育，也同样需要能量。 师：是的，植物也需要从食物中获取能量。大家知道植物需要的能量从哪里来 师：请提出自己的假设，并说明依据。 生1：我觉得植物的能量从土壤中来，因为植物生长在土里，要通过根从土壤里吸取水和营养。 生2：我觉得植物的能量从阳光中来，因为植物生长需要阳光。 生3：我认为植物的能量从水中来，因为我们需要经常为植物浇水。 生4：我认为植物的能量从空气中来，因为植物种子的萌发和植物的生长离不开空气。 …… 【设计意图】从真实的生活情境导入，引发学生提出问题，有依据地猜想。创设良好的学习情境，设计适宜的探究问题。
二、探究与结论（30分钟） 1.收集并分析科学家研究历程。 师：我们的假设合理吗？我们可以通过收集科学家研究历程中的相关信息来证明自己的观点。课前已经布置了同学们收集相关资料。请小组交流后派组员来交流。 （学生活动：交流分享自己收集到的资料。教师通过多媒体进一步补充） 生1：人类在很长时间里,认为植物中的能量可能从土壤中来。 生2：1642年，比利时科学家海尔蒙特把一棵2.5 kg的柳树苗栽种到一个盆里，只用雨水浇灌。5年后，柳树长到了70多千克，而盆里的土却只减少不到100 g。他因此认为植物也能从雨水中获得能量。 生3：1779年，荷兰的英格豪斯证明：绿色植物只有在光下才能更新空气。 生4：1864年，德国的萨克斯发现绿色叶片在光合作用中能够产生淀粉。 师：从科学家研究植物的能量来源的历程中，你有什么发现？ 生1：一开始，人类认为植物的能量从土壤中来，后来海尔蒙特用实验证明植物生长需要的物质从雨水中来。萨克斯发现绿色叶片在光合作用中能够产生淀粉，这就证明了植物可以在绿叶中利用阳光、二氧化碳和水制造淀粉，来满足自己的生长需要。 生2：科学总是在不断进步的，科学家们为此付出了巨大的努力。 生3：科学家由于条件的局限也不总是对的，我们得对科学家的观点保留质疑。 生4：科学家证明了绿色植物能够自己利用阳光、二氧化碳和水制造淀粉，来满足自己的生长需要，这真是让我吃惊。 师：是的，正是无数科学家的不断探索，我们最终发现绿色植物通过叶片就可以自己制造淀粉，大家想不想实验探究一下？ 生：想！ 师：研究绿色植物可以通过叶片自己制造淀粉，那么我们应该怎么来研究呢？ 生1：萨克斯发现绿色叶片在光合作用中能够产生淀粉。那我们可以用实验来亲自验证绿色植物是不是可以利用阳光、二氧化碳和水制造淀粉。 生2：我们需要绿色植物，绿色植物有绿色叶片。 生3：看看它在阳光下能不能产生淀粉。 师：怎么能知道绿色叶片有没有产生淀粉呢？ 生：淀粉遇到碘液会变成蓝色。所以可以在绿色叶片上滴上碘液。 师：那假设会产生淀粉，我们怎么证明这些淀粉是因为绿色植物利用阳光产生的呢？ 生：我们可以让这棵植物的叶片一部分放在阳光下，一部分遮住阳光，比较一下哪部分能产生淀粉。 师：同学们分析得非常有道理。我们一起梳理一下实验步骤。 （课件出示实验步骤及要求：①暗处理。②叶片部分遮光后再光照。③用酒精隔水加热叶片。 ④清水漂清。 ⑤滴碘液。⑥观察叶片颜色变化） 师：为了实验更明显，我们首先让绿色植物先“饿”两天，也就是进行暗处理两天，把绿叶里本来的营养去掉。然后把叶片部分遮光后再放在阳光下，然后用酒精隔水加热叶片再清水漂清，去掉叶绿素，然后再滴碘液，观察叶片颜色的变化。大家明白了吗？看，老师给大家准备好了实验材料。（课件出示实验材料） 师：大家看，这些实验器材都会使用吗？实验时要注意什么？ 生：要规范使用酒精灯，并且注意安全。 师：是的，我们要使用隔水加热的方式来加热酒精，因为酒精易燃易挥发，直接用火加热容易引起燃烧甚至火灾，所以必须采用隔水加热的方式。 （学生小组合作操作实验，观察现象，做记录。教师巡视指导） 师：通过实验，我们发现了什么现象？ 生：绿色叶片没有遮光的部分变成了蓝色，遮光的部分没有变蓝。 师：这说明了什么？ 生：绿色植物在阳光下才能产生淀粉。 师：那么植物制造淀粉的过程具体是怎样的呢？请看视频介绍。（出示视频：绿色植物的光合作用） 师：结合实验和视频，我们又能发现什么？ 生：绿色植物在阳光下，可以利用自己的叶绿素，吸收水分和二氧化碳自己制造淀粉，而且释放出氧气。 师：我们把这个过程用模型图的方式表达出来 板书： （学生根据模型图表达光合作用的过程） 师总结：绿色叶片中有很多小小的“加工厂”，在阳光的照射下，“加工厂”把从根吸收来的水分和由气孔吸收进来的二氧化碳合成植物所需要的养分（主要是淀粉）供植物生长，同时放出氧气。这样，植物就把光能转化成了化学能并且储存在植物体内。 3.应用与迁移 师：请利用本节课所学知识思考：植物利用太阳能、水和二氧化碳来制造养分。如果大棚蔬菜想要提高产量，需要从哪几个方面采取措施呢？ 生1：根据植物的光合作用的条件，需要保证充足光照，通过补光灯延长光照时间或增强强度。 生2：还要调节二氧化碳浓度，如增施有机肥或直接通入。 生3：还有合理灌溉，保持适宜水分。 生4：控制温度，白天升温促进光合作用，夜间降温减少呼吸消耗。 师：看来这节课同学们都学得不错，希望同学们在科学的海洋中继续探索。 【设计意图】把课上学习的方法应用到真实的生活情境中，引导学生进行知识迁移，继续进行科学探究。 【建议】在设计实验的过程中，教师要适时提醒学生使用酒精灯存在的危险，避免高温，要隔水加热，提高学生的安全意识和规范使用酒精灯的能力。 脱色与光照环节可提前准备好预制实验样本，或结合微视频配合现场实验演示，以控制课堂时间。
三、反思与评价（5分钟） 1.反思 师：想一想，我们是怎样研究植物的能量来源的？ 生1：我们首先收集了科学家的研究资料，知道了植物的光合作用。 生2：我们还做了实验，证实植物会自己制造淀粉。 生3：最后，我们建立了光合作用模型来解释植物利用太阳能制造养分的过程。 评价 师：请同学们根据自己今天的学习表现，能得几颗星，就给几颗星涂上颜色。 能在教师引导下，通过分析、比较、抽象、概括等方法，理解光合作用中物质与能量转化的基本过程，建构绿色植物制造营养的光合作用模型，并解释植物的营养来源☆☆☆能通过收集整理资料和实验探究植物通过光合作用自己制造所需营养来提供能量☆☆☆不盲从，不迷信权威，能以事实为依据作出独立判断，面对有说服力的证据，愿意调整自己的想法；乐于与他人进行沟通交流和辩论，基于证据反思和调整探究活动，树立珍爱生命的意识☆☆☆
【设计意图】引导学生回顾研究过程，先收集科学研究案例，再通过实验进行验证，最后建立绿色植物制造养分的光合作用模型。这一过程培养了学生的科学思维能力和实证意识。
四、整理 老师指导学生进行材料的整理。 培养学生使用材料的好习惯。
五、板书设计 3.植物的能量哪里来

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